数值积分法施测流量的改进

一、引言 在测流方法中，我们一般采用梯型法，此法要求有较多的垂线才能达到精度要求。应用数值积分法测流，可以用较少的测流垂线，比较准确地计算全断面流量，使测流历时大幅度缩短，精度相应提高。其优越性在抢测洪峰时尤为突出。 　　数值积分法测流首先认为单宽流量沿断面的分布是条平滑连续的曲线，断面流量为单宽流量沿水面宽的积分。其表达式为： 经过一定的数学推导可得出理论上精度较高的数值积分法流量计算公式。 　　然而在实际应用中，由于多数测流断面并非很规则，水流要受某些因素影响而发生变化，很难满足单宽流量沿断面分…     

平底矩形断面扩散式消力池消能计算公式的推导

平底矩形断面扩散式消力池是一种常见的非棱柱体消力池，常用于当泄水建筑物出口宽度较小，单宽流量过大时，采用该形式可以减小跃后水深，减少出口单宽流量，有利于能量消散。在进行平底矩形断面扩散式消力池消能计算时，一般近似采用棱柱体矩形消力池消能公式，但由于两种消力池边界条件的不同，因此，计算结果比较牵强。     

流量计算误差的分析及改进方法

实验资料证明在部分宽内单宽流量分布曲线总体情况是呈直线变化的。提出了一种新的简单方便、实用有效的断面流量计算方法一单宽流量法，并用实例比较分析了其计算精度，证明单宽流量法克服了流量国标法存在的问题，提高了流量精度，可作为修订流量国标的依据。     

单宽流量法计算断面流量公式中系数的验证

单宽流量法基本假设是：全断面各部分宽内的单宽流量呈直线变化。为了证明该假设的正确性并探求天然河道中的流量校正系数值β〖TX－〗q与岸边流量系数αq以及其变化情况,收集了长江干支流共16个站的流量Ⅲ型误差试验资料317次,对公式中的β〖TX-〗q值与αq值进行了验证。计算和拟合的结果证明,断面流量校正系数在天然河道中接近于１,即该假设正确。同时,介绍了流量校正系数值β〖TX－〗q与岸边流量系数αq值的计算方法和步骤,有助于单宽流量法的推广应用。     

琴键堰不同堰高泄流特性的数值模拟

采用基于VOF自由面捕捉的全三维紊流数值模拟的方法,对琴键堰各个流量断面进行了泄流量的分析。通过比较五种不同堰高的琴键堰的泄流情况,分别从各个断面的流量所占的百分比、单宽流量和泄流效率等方面,得出了堰高对各断面的影响,从而得出了堰高越高泄流能力越强的结论,为今后的工程和研究提供参考。     

河道单宽测流法探讨

对一种用固定垂线单宽测流法进行分析,这种方法是在建立垂线单宽流量和断面平均单宽流量关系的基础上,精简流速仪测流方法,达到规范规定的精简目的。     

流量计算误差的分析及改进方法

用国家<河流流量测验规范>计算断面流量存在系统偏小的问题,以汉江白河站1982～1984年采用多垂线法施测的22次流量资料对几种流量计算方法的计算精度进行了分析比较,根据分析结果,提出了一种新的简单方便、实用有效的断面流量计算方法-单宽流量法,并用实例比较分析了其计算精度,证明单宽流量法克服了流量国标法存在的问题,提高了流量精度,可作为修订流量国标的依据.     

溢流坝反弧段水面线简化计算探讨

溢流坝面沿程水面线是工程设计的重要依据.该文在已知溢流坝泄流单宽流量、反弧段起始断面水深条件下,采用陡坡段水流能量方程,推导出溢流坝反弧段沿程水深的计算方法,供工程设计参考.     

不同体型台阶溢洪道水流比能特性研究

台阶式溢洪道作为一种具备消能效果的泄水建筑物被广泛应用于碾压式混凝土重力坝建设过程中,但由于其消能效果研究的复杂性和现场试验的不可操作性,针对台阶式溢洪道消能效果研究从未间断。本文利用断面比能为研究参数,对不同台阶高度、不同单宽流量台阶式溢洪道消能效果进行了系统的研究。研究得出:在台阶式溢洪道泄水过程中,总水头随着泄水流程增加呈线性降低;水流断面比能在泄水过程中呈现先增加后逐渐趋于稳定的趋势,且断面比能稳定的流程临界值为35—40m;断面比能随着单宽流量的增加而逐渐增加,二者之间呈现正相关关系;台阶式溢洪道台阶高度越高,消能效果越明显,当台阶高度由0.5m增加至2m时,台阶式溢洪道消能效果提高18.3%。     

采用流管元测量冰期流量及流速分布的方法

北方河流冰期测流需要在冰盖上沿断面打孔,再测量各孔垂线流速分布,最后通过流速积分得到冰盖下的总流量。这种传统的冰期测流是一项耗时耗力且高风险的工作,限制了冰期流量流速资料的采集。本文基于流管元法和爱因斯坦的断面分区方法,提出一种基于理论公式的冰期测流方法。该方法被用于实验条件下复式断面的流速分布和黄河不同断面的流量计算。结果显示新方法获得的断面流量、单宽流量分布和水深平均的流速分布与实验值和现场观测值符合良好。基于流管元的冰期测流方法能广泛用于明流、部分冰封和完全冰封河道断面的流量及流速分布测量,能有效减少冰期测流工作量、提高测量效率,进而减少测量人员安全风险,可在水文观测中推广应用。     

黄金分割法在断面流量计算中的应用

根据黄金分割原理,设黄金分割处的单宽流量与部分宽的乘积等于部分流量,推导出了断面流量与垂线平均流速计算公式,并用汉江白河水文站的实测资料进行了验证.黄金分割法不但解决了流量国标中部分流量系统偏小和岸边流速不准确的问题,而且在减少5～7条测速垂线时其精度仍符合流量国标的要求,因而具有实用和推广价值.     

断面流量计算方法的探讨

近年来,不少水文工作者对我国常用和可用的断面流量计算方法进行了研究,并提出了改进意见。但是这些研究工作都忽视了大多数情况下单宽流量沿横向分布为向外凸曲线的事实,有的误认为垂线水深与平均流速沿横向呈线性变化后单宽流量也自然沿横向呈线性变化,因而近年来所提出的改进方法仍然存在系统偏小的误差。为此,笔者对我国现行常用断面流量计算方法进行了分析,提出了比较符合实际的新的断面流量计算方法,通过理论分析和实测资料的验证,其精度提高,测速垂线数较大幅度减少。     

外凸型阶梯式陡坡段掺气和动压特性

为了探讨溢洪道不连续外凸型阶梯陡坡段的掺气和动水压强特性,开展了坡度为1∶3阶梯陡坡段的掺气和动水压强水力模型试验。研究表明:受外凸型阶梯突体的影响,其阶梯陡坡段水流未掺气区长度比常规连续的内凹型阶梯陡坡段缩短,其水面掺气断面下游的陡坡段壁面水流掺气浓度较高和沿程增大,掺气浓度随阶梯高度增大而增加,随单宽流量增大而减小,陡坡段壁面的抗空蚀性能明显提高;阶梯陡坡段壁面动水压强随阶梯高度和单宽流量增大而增加,在阶梯高度a≤0.6 m、单宽流量q≤30 m~3/(s·m)试验条件范围内,陡坡段水面掺气断面下游的阶梯壁面动水压强值为其相应断面流速水头的45%之内。     

单宽流量法计算断面流量的Ⅲ型误差分析计算

在使用单宽流量法计算断面流量时，为了准确分析和计算Ⅲ型误差，依据其组成和特点，导出了ISO标准差、流量国标标准差及系统误差相互转换的公式，揭示了三者的内在联系，并得出流量误差的表达式。因此，不论水位-流量关系是直线相关还是曲线相关，是单值关系还是多值关系，只要定出相关线，计算出标准差与系统误差，就能计算出综合误差，并据此可对所定相关线的误差或精度进行准确判断。所导出的关系式在流量Ⅲ型误差的分析研究、评价流量精度、相关程度优劣等工作中用途广泛。     

单宽流量法与流量国标法对比分析

为分析水文流量测验中单宽流量法的精度,开展了理论分析尤其是对试验资料进行了分析验证。结果表明,单宽流量法理论上正确,符合流量模型原理与实际情况,并明确地优于理论上有缺陷、系统偏小的流量国标法。单宽流量法10条测速垂线的精度可达到甚至超过流量国标法15条测速垂线的精度。研究成果为修订流量国标法的相关规定提供了重要依据。     

台阶式溢洪道消能特性的研究

结合斯木塔斯水电站台阶式溢洪道水力学模型试验结果,引入了相对消能率和单宽消能功率,总结了台阶高度、单宽流量与消能率、相对消能率和单宽消能功率的变化规律,重点研究相对消能率的变化规律。研究表明,流量增加时台阶溢洪道的相对消能率和单宽消能功率逐渐增大,表明台阶所起到的消能功效增强了。     

新型消能工在河北省泄水建筑物上的应用与发展

1前言70年代以来，河北省修建的几座溢流式重力坝水库（如未在、大黑汀、桃林口水库等）相继采用了新型消能型式。结合水工模型试验成果和工程原型运用情况，对这些新型消能工型式的应用效果作出总结分析，对今后工程设计十分有益。2消能H型式2．1复式断面消力池朱庄水库溢流坝布置在河床段，溢流坝堰顶高程243．ho，总宽111．ho，净宽84．ho，分6孔，每孔净宽14．ho，百年设计库水位254．ho，单宽流量67．ho3／s，尾水位规．44m，千年校核库水位256．物，单宽流量82．7mh，尾水位AN．44’11。为两级消力池的底流消能，其中一级地根据基岩…     

水力学公式法推求浪店设计最低水位的探讨

设计最低水位是决定水泵安装高程的重要参数，直接影响工程的造价。对于建在冲淤变化剧烈河道上的提水工程而言，主槽河底高程是影响设计最低水位的主要因素。本文用水力学公式法，通过小北干流龙门、王村水文站流量资料，推求浪店站址段河相关系和河道平均水深与单宽流量。根据测淤断面资料推求浪店站址主槽河底平均高程系列，进行频率分析确定设计河底高程，并利用年最小日平均流量均值计算平均水深，与设计河床高程叠加来推求设计最低水位。本文属探讨问题，文中论点只供设计者参考。     

梯形断面棱柱体渠道水流流态规律研究

从理论上分析了梯形直棱柱体渠道的临界底坡ik关于单宽流量q的函数特征,研究了水流流态随单宽流量q的变化规律,并以示例探讨.结果表明,当边坡系数m≤0.466 4时,渠道存在着最小临界底坡(ik)minik)min随m的增大而减小.并且可以用渠道的实际底坡i与(ik)min相比较来分析判定渠道中水流流态随单宽流量q的变化规律;当边坡系数m>0.466 4时,临界底坡ik随单宽流量q的增大而减小,则可以通过比较实际单宽流量与临界底坡为实际底坡时对应的单宽流量的大小来判定水流流态.     

溪洛渡工程大江截流方案设计与施工

通过分析水文资料和水下地形条件，结合水工模型试验制定了出溪洛渡工程详细的截流施工方案，通过认真组织实施，克服了龙口流速大、单宽流量大、单宽功率大等难度，使大江截流一举成功。对相关工程具有借鉴意义。